JPH04341749A - ガス放電管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分析、定量測定などに使
用される重水素ランプなどのガス放電管に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のガス放電管、例えば重水素ランプ
は、図５および図６に示すように、透明なガラス製の密
閉容器１内の光軸２上に陽極３が配置され、この陽極３
はその外周が遮蔽電極４で包囲されている。また、陽極
３の前方には、電子収束部５が設けられ、この電子収束
部５の陽極側には円錐筒状に絞られたアパーチャ６が穿
設されている。この電子収束部５の前方には光透過孔７
が開口され、また側方には陰極８が設けられている。こ
の陰極８は３方が遮蔽電極４で包囲されているが、陽極
３への電子が通過する電子路９の部分だけを開口するよ
うにして障壁板１０が設けられている。

【０００３】このような重水素ランプは、透明ガラス製
密閉容器１内に数Ｔｏｒｒの重水素ガスを封入し、陰極
８を予熱した後、陽極３と陰極８間にトリガ電圧を印加
してアーク放電を開始し、放電後は主電源電圧を印加し
て放電を継続するものである。ここで、前記電子収束部
５はモリブデンなどの金属からなり、アパーチャ６は小
径孔部１１と円錐孔部１２とからなる。従来のアパーチ
ャ６は、図４に示すように、一般的に、円錐孔部１２の
角度θが６０°で、円錐孔部１２の深さＬ１が１．３ｍ
ｍで、小径孔部１１の孔径ｄが０．４ないし２．０ｍｍ
で、小径孔部１１の深さＬ２が０．５ｍｍであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】アパーチャ６の円錐孔
部１２の深さＬ１と角度θ、特に深さＬ１が輝度の増加
の良否に重大な影響を及ぼすことが判明した。すなわち
、ガス放電管は放電によって電子収束部５に電子が絞り
込まれることで、電子密度が高くなり、その結果、アパ
ーチャ６の位置に高密度電子領域１６が発生する。しか
るに、陰極８から陽極３に至る電子路９は、可能な限り
最短距離をとるので電子収束部５のアパーチャ６の上面
１５の付近を通る。

【０００５】この結果、従来のガス放電管では、電子収
束により生ずる高密度電子領域１６が、図４および図５
の交差する斜線で示すように、電子収束部５の上部では
光軸２よりもかなり陰極８側へ偏よることとなって、高
密度電子領域１６が広がりをみせる。このことが点光源
であるべきガス放電管の輝度増加の妨げとなっていた。 また、高密度電子領域１６から光軸２とかけ離れた方向
に発射する光が多くなり、このロス分が増大していた。

【０００６】本発明は、電子収束部のアパーチャ形状を
適切に設定することで輝度の向上を図ったガス放電管を
得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガスを封入し
た密閉容器内の陽極前面に、電子収束部を具備してなる
ガス放電管において、前記電子収束部にアパーチャを穿
設し、このアパーチャは、その深さを少なくとも高密度
電子領域と略同一かそれ以上としたことを特徴とするガ
ス放電管である。

【０００８】

【作用】陰極から発射した電子流は電子収束部で絞り込
まれ陽極へ至る。このとき、電子収束部のアパーチャの
深さを、少なくとも高密度電子領域の高さと略同一とし
た。すると、電子収束部に生ずる高密度電子領域が光軸
に沿って生成され、陰極側への広がりが防止されるので
、点光源の輝度が増加する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。本発明の第１実施例を図１により説明すると、電子
収束部５以外の形状は従来例を示した図５および図６と
変るところがないので、同一部分には同一符号を付した
。

【００１０】本発明の第１実施例における電子収束部５
は、モリブデンのような金属を用いてアパーチャ６を穿
設する。このアパーチャ６は、円錐孔部１２と小径孔部
１１とが連通するように穿設してなり、前記円錐孔部１
２は、その角度θが３０ないし１２０°、好ましくは６
０°とし、その深さＬ１が高密度電子領域１６と同程度
の深さ、具体的には２ｍｍ以上、好ましくは４ｍｍとす
る。 前記小径孔部１１はその深さＬ２が１ｍｍ程度、直径ｄ
が０．４ないし２．０ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍとす
る。

【００１１】以上のように円錐孔部１２を深く構成する
ことにより、陰極８から陽極３へ至る電子路９は、図１
の点線のように、電子収束部５において、光軸２に近づ
き、電子流は略直線的に入射することとなる。このため
、高密度電子領域１６は、陰極８側へ広がることなく、
光軸２に向った電子収束部５の円錐孔部１２内に生成さ
れ、また、高密度電子領域１６から側方へ発射する光が
あっても、円錐孔部１２の内面で反射して光軸２の方向
に屈折され、ロス分は極めて少なくなり、この結果、輝
度が向上する。

【００１２】つぎに、図２および図３はそれぞれ本発明
の他の実施例を示すもので、この例では、円錐孔部１２
の深さＬ１を深くするために、図４に示すような従来の
電子収束部５の上面１５に、筒体１４を一体に連結した
ものである。この筒体１４は、図２に示すように、円錐
孔部１２に連続する円錐状であってもよいし、図３に示
すように、円錐孔部１２より大きな径の円筒状であって
もよい。

【００１３】なお、この図２および図３では、陰極８か
らの電子路９の入射する個所を低く、反対側を高くなる
ようなテーパー１７をつけて、円滑に電子流が陽極３へ
導びかれるようにしている。

【００１４】以上、図２および図３のような構成とする
ことにより、図１と同様、高密度電子領域１６は光軸２
に沿って生成され、輝度が向上する。

【００１５】前記図１および図２の実施例では、陰極８
の位置が、電子収束部５の側方に配置された例を示した
が、陰極８を電子収束部５の下方（または上方）に配置
したもの（図示せず）であってもよい。

【００１６】前記電子収束部５の円錐孔部１２の形状は
、使用目的に応じて適宜決定される。例えば、光軸２上
の１点に集光させるときには楕円形状とし、平行光線と
するときには放物線形状とし、また、拡散光を得るとき
には円錐孔部１２の表面を不均一な拡散面をもった形状
にする。以上のような構成とすることにより、より有効
な利用ができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は上述のように、電子収束部にお
けるアパーチャの円錐孔部の深さが高密度電子領域と略
同一深さとしたので、陰極から陽極への電子流が電子収
束部にて光軸に沿って略直線的に入射し、高密度電子領
域が光軸に沿って生成される。したがって、点光源とし
てのガス放電管の輝度が向上する。

【００１８】ちなみに、従来の電子収束部と本発明の電
子収束部との光出力を比較した特性曲線を図７に示す。 この場合、従来品は、Ｌ１＝１．３ｍｍ、θ＝６０°、
ｄ＝０．６ｍｍ、第１の本発明品はＬ１＝４．０ｍｍ、
θ＝６０°、ｄ＝０．６ｍｍとし、放電電流を０．３Ａ
、管電圧を７５±５Ｖとし、かつ電気的電子収束形状が
同一条件となるようにして測定した。この結果、特性線
（Ｂ）は図４に示した従来のガス放電管の場合を示し、
特性線（Ａ１）は第１の本発明品による特性線を示して
いる。また、特性線（Ａ２）は第２の本発明品としてθ
＝３０°（その他のＬ１＝４．０ｍｍ、ｄ＝０．６ｍｍ
、放電電流０．３Ａ、管電圧７５±５Ｖは同じ）とした
場合である。これらの特性図から、特性線（Ａ１）（Ａ
２）は従来の特性線（Ｂ）に比し、７０％以上の光量増
が得られ、かつ約２．５倍の輝度が得られた。なお、Ｌ
１の値と、θの値を種々変えて実験としたところ、輝度
増加の効果は、θの値にはほとんど関係がなく、Ｌ１の
値に関与していることが判明している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス放電管の電子収束部の第１実
施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す横断面図である。

【図３】本発明の第３実施例を示す断面図である。

【図４】従来の電子収束部の断面図である。

【図５】従来のガス放電管の横断面図である。

【図６】図５の縦断面図である。

【図７】特性曲線図である。

【符号の説明】

１…密閉容器、２…光軸、３…陽極、４…遮蔽電極、５
…電子収束部、６…アパーチャ、７…光透過孔、８…陰
極、９…電子路、１０…障壁板、１１…小径孔部、１２
…円錐孔部、１４…筒体、１６…高密度電子領域。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスを封入した密閉容器内の陽極前面に、
   電子収束部を具備してなるガス放電管において、前記電
   子収束部にアパーチャを穿設し、このアパーチャは、そ
   の深さを少なくとも高密度電子領域と略同一かそれ以上
   としたことを特徴とするガス放電管。
2. 【請求項２】アパーチャは円錐孔部と、小径孔とで連通
   し、円錐孔部の深さは２ｍｍ以上、円錐角度は３０°な
   いし１２０°とした請求項１記載のガス放電管。